#02: NanoGlossário: Nanopartículas

Para trabalhar com nanobiotecnologia, é essencial dominar um conjunto de conceitos fundamentais. Muitos termos podem parecer semelhantes e levar a confusões, mas o NanoGlossário veio para descomplicar! Este é o segundo post da série, que tem como objetivo principal disseminar os principais conceitos da nanobiotecnologia para estudantes de graduação, pós-graduação e profissionais interessados.

Vamos juntos?

Nanopartículas

As nanopartículas são pequenas partículas (menores que 1000 nm) com propriedades físico-químicas específicas distintas do mesmo material em escala macroscópica (Medina et al., 2007). Estruturalmente, nanopartículas são comumente definidas como nanocapsulas e nanoesferas, de diferentes materiais, como lipídeos, polímeros, surfactantes não-iônicos, entre outros (Guterrez. Alves, Pohlmann, 2007).

Estes dois tipos de partículas podem ser definidos como (Couvreur et al., 2002):

Nanocápsulas: Sistemas vesiculares heterogêneos que confinam os ativos em sua cavidade envolta por uma membrana.

Nanoesferas: Sistemas matriciais homogêneos no qual os ativos se encontram dispersos no material que o compõe.”.

Apesar de serem os subtipos de nanopartículas mais conhecidas, existe uma ampla variedade de nanopartículas que podem ser classificadas com base em sua composição, estrutura, funcionalidade e aplicação.

Nanocápsula ou Nanoesfera, quando utilizar?

Do ponto de vista farmacêutico, a utilização de nanopartículas é essencialmente promover o aumento da ação do ativo. O corpo humano tem uma capacidade incrível de metabolização de moléculas, o que influencia no decaimento da concentração do ativo ingerido, que interfere diretamente em sua atividade no local específico para o qual foi criado. Além disso, altas concentrações de determinadas substâncias apresentam um potencial prejudicial ao organismo - e no final os fins não justificam a sua utilização (Couvreur et al., 2002).

É válido ressaltar as diferentes características de ativos distintos tais como: polaridade, índice de partição, composição, etc. Para definir qual tipo de nanopartícula deve ser utilizado é necessária a compreensão prévia da molécula de interesse além das características principais das nanopartículas existentes. A seguir, vamos conhecer um pouco sobre cada uma.

Classificação das Nanopartículas

Existem três gerações de nanocarreadores - e podemos encontrar as nanopartículas em uma delas. A primeira geração de nanocarreadores podem ser classificadas de como os carreadores que conseguem carrear o ativo ao local desejado, porém, devido ao seu tamanho, deve ser implantado próximo ao local de ação (por exemplo, as micropartículas com mais de 1μm); enquanto as de segunda e terceira geração podem ser administradas por outras vias, como a via intravenosa - seu tamanho nanométrico diminui as chances de embolia. Podem ser sistemas solúveis ou coloidais (com tamanhos menos que 1μm). O que diferencia as duas gerações é: os de segunda geração se distribuem de maneira passiva no organismo de acordo com as condições anatômicas e fisiológicas, enquanto os de terceira geração apresentam em sua superfície elementos de reconhecimento, específicos para determinados locais do organismos, as tornando sítio-específicas.

Nanocápsulas

Como comentado anteriormente, as nanocápsulas não são exclusivamente compostas por polímeros, mas podem ser estruturados por uma infinidade de materiais como lipídios. As nanocápsulas podem ser entendidas como vesículas, bolsas com o interior 'oco' que contém um material de composição diferentes do que a envolve, geralmente um líquido ou óleo. Uma vantagem em relação as nanoesferas é que se o material do núcleo for um bom solvente para o ativo em questão, as proporções de polímero e ativo podem ser alteradas visando uma maior eficiência e redução de custo do processo. Além disso, há a prevenção da atividade do ativo em locais não desejados, como no local de aplicação, o que evita o desenvolvimento de uma reação de irritação no local, e também há o potencial de proteção contra a degradação do ativo durante o tempo de estocagem até a aplicação (Couvreur et al., 2002).

Nanoesferas

Já as nanoesferas, são compostas por materiais de tal forma que ela vira uma matriz sólida e densa do mesmo (Verma et al., 2017). Apesar do nome, não necessariamente precisam ser partículas esféricas e podem ser também constituídas por materiais poliméricos ou não (Kaeokhamloed, Legeay, Roger, 2022). Enquanto nas nanocápsulas, o ativo se encontra na cavidade da partícula, nas nanoesferas, o ativo se encontra disperso, aprisionado ou ligado à matriz da nanopartícula. Elas podem ser amorfas ou cristalinas, e apresentam o potencial de proteger o ativo de degradação enzimática (Pathak, Vaidya, Pandey, 2019) , além de serem muito utilizadas como sistemas de liberação controladas de ativos.

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@_bionat

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